食品低温贮藏工艺课件.ppt
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1、食品低温贮藏工艺第1页,此课件共66页哦第三章第三章 食品低温贮藏工艺食品低温贮藏工艺第一节第一节 食品的主要物理特性食品的主要物理特性一、食品的比重 单位体积食品与同体积4的水的重量之比。绝大多数食品比重与水相近,一般在 0.91.1克厘米3 3之间;食品中含水越多,其比重越大。第2页,此课件共66页哦二、食品的比热 指1公斤食品温度升高或降低1时所吸 收或放出的热量。其他条件相同时,比热越大,冷冻耗冷量 就越多。食品含水量越多比热越大。同一物体比热随温度降低而减少。冰的比 热约为水的12。第3页,此课件共66页哦三、食品的焓值 焓:在给定温度下,1公斤食品所含有的热量。在自然环境中,1公斤
2、食品含有热量越多,则温度越高,焓值也越大。如果知道食品在各种温度下的焓值,则食品冷加工的耗冷量即是食品初温和终温的焓值差,乘以食品的实际重量。第4页,此课件共66页哦四、食品的导热性 指食品导热本领大小,以导热系数表示。1米厚的块状物体,两面温度差为1时,在1小时内垂直传过1平方米面积的热量千卡数。食品导热系数大,冷冻时放热快,解冻时,升温也快。五、食品的冻结点 指食品汁液中的水分变成冰时的温度,也称冰点。食品冻结点主要取决于食品汁液中盐的浓度,在一定限度内,盐的浓度越大,则冻结点越低。如猪肉的冻结点为-1.2,水果、蔬菜的冻结点为-2.5。第5页,此课件共66页哦第二节第二节 食品的冷却食品
3、的冷却一、食品冷却目的一、食品冷却目的 1.冷却:将食品温度降低到指定的温度,冷却:将食品温度降低到指定的温度,但不低于其冻结点。但不低于其冻结点。2.冷却目的:延长食品保藏期限,抑制冷却目的:延长食品保藏期限,抑制微生物活动和繁殖,保持食品新鲜度,微生物活动和繁殖,保持食品新鲜度,使肉类进一步成熟。使肉类进一步成熟。第6页,此课件共66页哦二、食品冷却过程中的热交换1.热交换方式:传导、辐射、对流。2.热交换速度:与食品的导热系数、散热面积、食品和介质间的温度差及介质流动速度等因素有关。导热系数越大,食品冷冻越快。散热表面积大,单位时间换热量越多,食品冷冻越快。食品与周围冷介质之间温差越大,
4、热交换越快。冷却介质放热系数越小,热交换速度越慢。冷却介质流动速度越大,热交换速度越快。第7页,此课件共66页哦三食品的冷却时间 1.食品的冷却时间与冷却速度有关 当食品温度随着时间逐渐降低时,它与冷却介质之间的温差也逐渐减小,食品的冷却速度也减慢。所以食品的冷却速度是随着时间而变化的。2.食品冷却时间与食品初温、冷却介质温度,食品几何形状大小以及对流换热系数等有关。第8页,此课件共66页哦第三节 食品的冻结一、食品冻结的原理1.食品冻结:将食品中的水分部分或全部转变成冰的过程。2.食品冻结原理:食品温度降到冻结点以下,微生物无法进行生命活动,生物化学反应速度减慢。3.食品冻结的变化:体积膨胀
5、,比重降低,比热降低,导热性增加等等。肌肉组织被破坏,部分蛋白质变性。第9页,此课件共66页哦二、产生冰结晶的条件1.物质三态 液体的分子运动介于气体和固体之间,温度升高其结构与气体接近;温度降低,其结构趋向固体。当温度降至冻结点时,液相与结晶相处于平衡状态。2.过冷 使液体温度降至稍低于冻结点的温度。第10页,此课件共66页哦3.产生冰结晶条件(1)过冷是液体产生冰结晶的先决条件(2)结晶核是液体产生冰结晶的必须条件 液体处于过冷状态时,液体中所含的灰尘或振动等产生稳定的结晶核,如继续散失热量,水分子就在结晶核周围形成结晶冰而放出热量,这种热量又使水的温度由过冷温度上升至冻结点温度。第11页
6、,此课件共66页哦三、食品的冻结水量1.食品的冻结点 由于食品中的水分溶解有矿物质和有机物质,因此,食品冻结过程比普通溶液复杂得多。大多数天然食品的冻结点接近于-1.2.食品的共晶点 当食品汁液的水分成为冰结晶后,剩下汁液含盐浓度增大,冻结点降低,食品继续冻结要在更低温度下进行。浓缩后的水溶液完全冻结时的温度叫共晶点。一般食品的低熔共晶点为-55-65。目前的冷冻工艺尚不能达到,因而无多大意义。第12页,此课件共66页哦3.食品的冻结水量 目前普通食品的冻结温度为-18-20在这个温度下,食品的结冰率达到90左右,感觉上已冻得坚硬,可实际上没有达到低熔共晶点温度,仍有10的水分处于未冻结状态。
7、第13页,此课件共66页哦四、食品冻结的温度曲线和最大冰结晶生成带第14页,此课件共66页哦1.最初阶段 温度迅速下降,曲线较陡,直至冻结温度。2.第二阶段 温度为0-5左右,水变冰放出潜热。食品80以上水分已冻结。这种大量形成冰结晶的温度范围,称为冰结晶的最大生成带。温度下降缓慢,曲线平坦。慢速冻结时,冰结晶形成较慢,食品中心温度长时间内处于停滞阶段。快速冻结时,冰结晶形成很快地从表面层推移到食品中心,水平线段很短。第15页,此课件共66页哦3.第三阶段 食品从冻结点温度下降到规定的最终温度,放出的热量主要是显热。这一阶段,开始时温度下降比较迅速,随着食品与周围介质之间温度差的缩小,降温速度
8、不断减慢,而且较第一阶段慢,所以曲线呈陡缓。为保证冻结食品的质量,必须采用快速冻结,使冻结食品有最大的可逆性。第16页,此课件共66页哦五、食品冻结过程中的热交换1.计算冻结耗热量 一般均以冻结的最终温度计算。2.食品冻结的最终温度 当食品的中心温度低于-5时,可由食品中心温度和表面温度的算术平均值来表示。3.食品冻结的中心最终温度 应以使冻结食品移入冷藏间时不致引起冷藏间温度波动为宜。第17页,此课件共66页哦 六、食品冻结时冰结晶大小及分布情况1.食品的水分(1)细胞内水分,即胶体结合水。(2)细胞间水分,即游离水。2.冰结晶形成与冻结速度的关系 冻结初期,细胞间水分首先结成冰结晶,而细胞
9、内水分因冰点低仍以液体状态存在,由于两者饱和蒸汽压不同,会使细胞中的水分发生渗透,或以水蒸汽状态透过细胞膜,逐渐冻结。第18页,此课件共66页哦 如果慢速冻结,使大部分水冻结于细胞间隙内形成较大的冰结晶,体积约增大910,使细胞受压挤而变形,造成细胞膜破裂。当食品解冻时,冰结晶融化成水,使食品汁液流失较多。如果快速陈结,由于散热作用很强,冰结晶形成速度大于水和水蒸汽的扩散、渗透速度,冰结晶即可均匀地分布在食品细胞内与细胞间隙中,并形成小的冰结晶体。这样就不会使细胞变形和破裂。第19页,此课件共66页哦第20页,此课件共66页哦七、食品的冻结时间 食品的冻结时间(冻结速度)与食品的热容、冻结介质
10、的温度、传热的形式、食品的形状大小以及它的内部热传导有关。公式:第21页,此课件共66页哦式中:式中:冻冻食品的冻结时间食品的冻结时间 时;时;q q 食品冻结时放出的热量食品冻结时放出的热量 大卡公斤;大卡公斤;食品的容重食品的容重 公斤米公斤米3 3;被冻结食品的厚度被冻结食品的厚度 米米 t t食食 食品冻结前的温度食品冻结前的温度 CC;t t介介 冷介质温度冷介质温度 CC;放热系数放热系数 大卡米大卡米2 2 时时 ;被冻结食品的导热系数被冻结食品的导热系数 大卡米时大卡米时;P PR R均为常数,随被冻结食品的几何形状而变化。对均为常数,随被冻结食品的几何形状而变化。对于无限大的
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